JOSÉ RICARDO L. ALMEIDA NELSON BERGMANN

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1 FÍSIC-QUÍMICA Caderno de Atividades 3a edição GABARIT JSÉ RICARD L. ALMEIDA NELSN BERGMANN

2 Direção Geral: Julio E. Emöd Supervisão Editorial: Maria Pia Castiglia Revisão de Texto: Patrícia Gazza Revisão de Provas: Mônica Roberta Suguiyama Ilustrações: KLN Ana lívia Justo Editoração Eletrônica: AM Produções Gráficas Ltda. Todos os direitos reservados. Nenhuma parte desta edição pode ser utilizada ou reproduzida em qualquer meio ou forma, seja mecânico ou eletrônico, fotocópia, gravação etc. nem apropriada ou estocada em sistema de banco de dados, sem a expressa autorização da editora. FÍSIC-QUÍMICA CADERN DE ATIVIDADES 3 a edição GABARIT Copyright 015 por editora HARBRA Ltda. Rua Joaquim Távora, São Paulo SP Promoção: (0.xx.11) e Fax: (0.xx.11) Vendas: (0.xx.11) , e Fax: (0.xx.11) ISBN Impresso no Brasil Printed in Brazil

3 Conteúdo 1 Soluções... 5 Exercícios Série Prata... 5 Exercícios Série uro Exercícios Série Platina Equilíbrio Químico Molecular Exercícios Série Prata Exercícios Série uro... 8 Exercícios Série Platina Diluição e Mistura Exercícios Série Prata Exercícios Série uro... Exercícios Série Platina Titulação Exercícios Série Prata Exercícios Série uro Exercícios Série Platina Deslocamento de Equilíbrio Exercícios Série Prata Exercícios Série uro Exercícios Série Platina Equilíbrios Iônicos em Solução Aquosa Exercícios Série Prata Exercícios Série uro Exercícios Série Platina Propriedades Coligativas Exercícios Série Prata Exercícios Série uro... 4 Exercícios Série Platina ph e ph Exercícios Série Prata Exercícios Série uro Exercícios Série Platina Termoquímica Exercícios Série Prata Exercícios Série uro Exercícios Série Platina Cinética Química Exercícios Série Prata Exercícios Série uro Exercícios Série Platina Hidrólise Salina Exercícios Série Prata Exercícios Série uro Exercícios Série Platina Solução-tampão Curva de Titulação Exercícios Série Prata Exercícios Série uro... 1 Exercícios Série Platina... 14

4 13 Equilíbrio da Dissolução Exercícios Série Prata Exercícios Série uro Exercícios Série Platina Radioatividade Exercícios Série Prata Exercícios Série uro Exercícios Série Platina

5 Gabarito Capítulo 1 Soluções Densidade fórmula d m/v usada ainda nos dias de hoje devido a usada na antiguidade por Arquimedes para determinar pureza facilidade de medição exemplo exemplo Arquimedes e a coroa de Hieron Akif/shutterstock MÔNICA RBERTA SUGUIYAMA/acervo da editora bomba de álcool combustível m1 (soluto) 40 g 1. Dados m (solvente) 960 g V1L d g/l. Dados m1 160 g d m V d d 1.00 g/l 1,00 g/ml m m1 + m m m 90 g V 760 cm3 m 760 g d m V V V 0,8 L Cap. 1 Soluções Gab_FisicaQuimica_Cap1.indd 5 5 3/11/16 10:6 AM

6 3. Dados V 0 ml, m 30 g a) d m V d 30 0 d 1,5 g/ml b) d m V 1,5 m 4 m 6 g c) d m V 1,5 9 V V 61,3 ml 4. a) Não, pois deveria ter completado com água até atingir o traço de aferição do balão. b) A concentração será menor, pois o volume será maior que 500 ml. 5. Dados 6. Dados 7. Dados 8. Alternativa d. V 400 ml 0,4 L m 1 (soluto) 18 g C? C m 1 V C 18 g 0,4 L C 45 g/l V 5 L C 5,8 g/l m 1 (soluto)? C m 1 V 5,8 m 1 5 m 9 g 1 C 9 g/l V? C m 1 V 9 45 V V 5 L m 1 45 g Dados: V,5 m 3, m 1 0 µg C? C m 1 V C 0 C 88 µg/m3,5 massa de soluto elevada por volume de solução. possui solução CNCENTRADA apresenta alto valor de concentração vs solução DENSA densidade apresenta alto valor de possui massa de solução elevada por volume de solução. 9. Alternativa e. 10. Alternativa d. Dados m(inicial) 90 g colheres m 1 10 g m(final) 100g 100 g temos 10 g 6 FÍSIC-QUÍMICA Caderno de Atividades Gabarito

7 11. Dados p 3,5% 700 kg de sais 100 kg 3,5 kg m (H )? 700 kg + m 700 kg ,5 m ,5 m m kg 1. Alternativa d. 100 g 0 g 80 g + x 80 g x x 30 g ml 10 g 100 x x 0,5 0,5% m/v ml 3 g 600 ml x x 18 g g 100 ml 10 g x x 00 ml ml 16 ml 75 ml x x 1 ml 18. atum Hg 10 6 g 0,5 g 00 g x x 10 4 g 19. Alternativa c. 1 ppm 1 mg/l (solução aquosa) t 70 t 1 t x x t m 3 15 m 3 1 m 3 x x m L 10 8 L 10 6 x x ppm (V/V) 3. refrigerante benzoato de sódio 100 g 0,1 g 10 6 x x ppm g 1 g 100 x x % g 100 g 10 6 x x 0,1 0,1 ppm Cap. 1 Soluções 7

8 6. Dados m soluto 4,5 g 1 V 500 ml 0,5 L V 500 ml; m 500 g H H a) C m 1 V C 4,5 0,5 C 9 g/l b) 504,5 g 4,5 g 100 g x x 0,89 g 0,89% c) 100 g 0,89 g 7. Dados 8. Dados 9. Alternativa a. Dados 30. Alternativa b g 0, ppm V 00 ml 0, L M? m 1 6,84 g M n 1 V como n m 1 temos M m 1 M 1 M 1 V M 1 34 g/mol m 1? V 150 ml 0,15 L M 63 g/mol M n 1 V como n m 1 temos M m 1 M 1 M 1 V M 1 0,0 mol/l M mol/l M 1 00 g/mol m 1 1 g M n 1 V como n m 1 logo M m 1 M 1 M 1 V V? V,5 108 L Cálculo da quantidade de matéria de sacarose: 34 g 1 mol 3,4 g x x 0,01 mol Cálculo da concentração em mol/l: 50 ml 0,01 mol y y 0, portanto 0, mol/l 6,84 M M 0,1 mol/l 34 0, 0, m ,15 m 1 1,89 g 31. Dados m 1? V 500 ml 0,5 L M 0,0 g/mol M n 1 V como n m 1 M 1 temos M m 1 M 1 V M M 1 50 g/mol 0,0 m 50 0,5 m,5 g 8 FÍSIC-QUÍMICA Caderno de Atividades Gabarito

9 3. Alternativa d. CaCl Ca + + Cl 1 0,8 mol/l 0,8 mol/l 1,6 mol/l [Ca + ] 0,8 mol/l [Cl 1 ] 1,6 mol/l 33. Alternativa b. K 3 P 4 3 K P 4 0, mol/l 0,6 mol/l 34. Na S 4 Na 1+ + S 4 0,1 mol/l 0, mol/l 0,1 mol/l 36. Alternativa d. CrCl 3 6 H Cr Cl + 6 H 66,5 g 5 g x g x 1, g 1 ml 1, g ml y y 10,5 g 38. Alternativa b. 0,30 + 3x 0,8 (0,10 ) 0 Na + Fe 3+ Cl S 4 x 0,06 [Fe 3+ ] 0,06 mol/l 40. a) C 10 dp C 10 1,7 80 C g/l b) C MM M 98 M 13,8 mol/l % mv 100 ml temos 4,9 g a) C m 1 V C 4,9 C 49 g/l 0,1 b) C MM 49 M 98 M 0,5 mol/l 4. a) C 10 dp p p 1% b) C MM 10 M 00 M 0,05 mol/l 43. Alternativa a. C MM,95 M 58,5 M 0,05 mol/l 44. Alternativa d. C 10 dp MM 10 1 p 0,8 60 p 4,8% 45. Alternativa a. Dados 5 ppm M 100 g/mol M? d 1 g/ml 5 ppm é igual a 5 mg/l ( g/l) C MM M 100; M 0,0005 mol/l Cap. 1 Soluções 9

10 46. Alternativa d. Dados 0,9% (m/v) M 58,5 g/mol M? C em mg/l 0,9% (m/v) em 100 ml temos 0,9 g M n 1 V como n m 1 M 1 temos M C m 1 V C 0,9 0,1 9 g/l mg/l m M M 1 V 0,9 58,5 0,1 M 0,15 mol/l 1. Alternativa c. Amostra 3: d 0,954 g/ml teor de álcool 3,7% Amostra 1: d 0,959 g/ml teor de álcool é maior que 15,8% Amostra : d 0,969 g/ml teor de álcool 15,8% Amostra 4: d 0,935 g/ml teor de álcool 31,6% Amostra 5: d 0,95 g/ml teor de álcool é maior que 31,6%. Alternativa e. (1 V 0,60) + (4 V 0,70) d d 0,68 g/cm3 5 V 3. Alternativa b. 80 cm 3 de água 80 g de água álcool 0,79 m 1 V 1 m 1 0,79 V 1 d m V 0,93 0,79 V V a) semelhança de triângulos b) 0,89 0,8 0,78 0,89 x d 0 x 50 d V 1 40 cm 3 Δ maior 0,89 0, x 18,% água 81,8% álcool Δ maior 0,89 0, Δ menor 0,8 0,78 x 0 Δ menor x 0, ,78 x 0,846 d 0,846 g/ml ml 0,846 g ml x x 846 g 10 Físico-Química Caderno de Atividades Gabarito

11 5. Alternativa d. Analisando-se o gráfico, verificam-se várias dosagens de álcool sendo absorvidas no sangue até um valor máximo e posterior diminuição pela metabolização. Quanto maior a dosagem, maior o tempo necessário para a sua eliminação (metabolização). 6. Alternativa e. Quando temos 50% de etanol na mistura a densidade vale, 0,93 g/ml (do gráfico). em 50 ml de água temos 50 g de água 50 ml de etanol: d m V 0,79 m 50 m 39,5 g d m V 7. Alternativa d. 0,93 89,5 V V 96 ml C m V C 8 0,5 C 16 g/l M m 1 M 1 V M 8. Alternativa c. fórmula molecular: C 6 H 8 7 M 19 g/mol m M M M 0,15 mol/l M 1 V ,5 M 0,1 mol/l 9. Alternativa b. Cálculo da concentração em mol/l: M n 1 V, M m M 10 3 g M 1 V 176 g/mol 0, L M 0,014 mol/l C 0,014 mol L g mol 1 C,5 g/l 10. Alternativa a.,5% (m/v): em 100 ml de solução temos,5 g de NaH M 1 40 g/mol M m 1 M 1 V,5 M M 0,65 mol/l 40 0,1 11. Alternativa c. 39 ppm: em 10 6 t do ar temos 39 t de C 10 6 t 39 t t x x t 39, 10 9 t 1. Alternativa d. solução aquosa 1 ppm 1 mg/l A água é considerada dura quando a concentração de teor de cátions está acima de 150 ppm. 14. Alternativa b. M I 54 g/mol Cálculo da massa do álcool: d m V 0,8 g/ml m m g 4 kg de álcool ml Na tintura de iodo, temos: 1 kg de álcool 17 g de I 4 kg de álcool x x 508 g Cap. 1 Soluções 11

12 15. Alternativa c. a) Errada. n M V, M m, M MV b) Errada. Si 30 mg g 60 g/mol 1 L 0, mol/l c) Correta. Ba(HC 3 ), Sr(HC 3 ), Ca(HC 3 ), Mg(HC 3 ) e KHC 3 base + H C 3 bicarbonato + água (parcial) 16. Alternativa c. Quanto mais concentrada a solução do ácido menor o crescimento das raízes. curva I C curva II C 1 curva III C 3 curva IV C 0 mol/l 17. Alternativa b. C 10 dp, C MM logo MM 10 dp M 36,5 10 1,10 0 M 6 mol/l 18. Alternativa b. A concentração típica de manganês fornecida pela tabela é 5, mg/kg ou 50 ppm. Cálculo do número aproximado de átomos de fósforo para 100 kg de planta seca: 1 kg, mg 100 kg x x, mg 31 g 6, átomos,0 10 g x x 0, átomos 3, átomos 0,0 mg 19. a) 1 ppm 1 mg/l ppm ppm 40 mg/l 0, L b) Massa de Hg/L vacina: 0,5 ml 0, mg ml x x 40 mg Quantidade de matéria de Hg/L vacina: 00 g 1 mol g y y 10 4 mol 0. polpa de morango: ml 704 mg 100 ml x x 70,4 mg polpa de laranja: ml 58 mg 00 ml y y 105,6 mg total 176 mg Em ml (1 L) temos 176 mg g ml, g V V 50 ml 1 FÍSIC-QUÍMICA Caderno de Atividades Gabarito

13 1. Alternativa d. P: ppb Q: ppb R: ppb. C 6 H 6 0,7 μg 0,1 L 4,04 μg 0,1 L 3,11 μg 0,05 L 07 μg/l 40,4 μg/l 6, μg/l 78 g 15 3 g 1 g x x 3 g mg Cálculo do volume do rio C m V V V 103 L m DB volume da amostra em litros 3. A equação química do processo é: (CH ) n 1 n nc 1 nh n 30 g n 3 g 10 mg x x 5 10,7 mg DB mg 10 3 L 3 mg/l 3 ppm Ao dissolver 10 mg de açúcar em um litro de água (DB igual a zero), são necessários 10,7 mg de para a sua oxidação e, portanto, a DB será aumentada de 10,7 mg de /litro. 4. Em 1 L temos 0,1 mol de H H H + mol,4 L 0,1 mol x x 1,1 L Concentração 1,1 V 5. Alternativa b. Em 100 g de solução temos 6 g. 100 ml 6 g ml x x 60 g H + H 34 g,4 L 60 g y y 19,76 L Aproximadamente 0 volumes. 1. a) Cálculo da massa de esgoto: 1 m L m 3 x x L De acordo com a densidade: 1 kg de esgoto 1 L m L m kg Cap. 1 Soluções 13

14 b) Cálculo da massa do íon H P 4 no esgoto: 30 ppm: 30 kg 10 6 kg y kg y kg c) Massa de Mg(NH 4 )P 4.6 H produzida na estação semanalmente 1 H P 4 1 Mg(NH 4 )P 4.6 H 1 mol 1 mol 97 g 45 g kg z z 3.788,65 kg Como a remoção tem uma eficiência de 90% temos: 3.788,65 kg 100% x 90% x ,79 kg Mg(NH 4 )P 4.6 H por dia Em uma semana: 3.409,79 kg ,55 kg/por semana. a) I. Como a porcentagem é 1,7%, em massa, e tendo-se 100 g de solução, a massa de NH 3 é 1,7 g. II. Como a massa molar da amônia é 17 g/mol, para 1,7 g temos 0,1 mol de NH 3. III. volume de 100 g de solução, de acordo com a densidade é: 1 g 1 ml 100 g V V 100 ml IV. Cálculo da concentração em mol/l 0,1 mol 0,100 L M 1 L M 1 mol/l b) NH 3 1 HCl NH 4 Cl 1 mol 1 mol 0,1 mol 0,1 mol Como a concentração é de 1 mol de amônia para 1 L de solução, então: 01, mol v v 0,1 L ou 100 ml 3. a) Equação (I) Foto decomposição do ácido nítrico: HN 3 N 1 1/ 1 1 H Equação (II) Ionização do ácido nítrico em meio aquoso: HN 3 1 H H N 3 b) 0 C 60 de HN 3 M 13,0 mol/l 1 L Cálculo da massa de HN 3 em 1 L de solução 1 mol de HN 3 63 g 13,0 mol de HN 3 x x 819 g de HN 3 14 FÍSIC-QUÍMICA Caderno de Atividades Gabarito

15 Cálculo de massa da solução 819 g 60% y 100% y g de solução c) Densidade da solução d m V d g 1 L Concentração em g/l C m 1 /V (L) C 819 g/l g/l g/ml 4. a) Cálculo do volume de C exalado em L de ar: 1,145 g 1 L 4, g x x L b) I. Cálculo do volume de C em 10 6 L de ar: L de ar L de C 10 6 L de ar y y 0 L de C II. Cálculo do valor XX (ppm): 1 ppm 1 L de C XX XX 0 ppm 0 L de C Cap. 1 Soluções 15

16 Gabarito Capítulo Diluição e Mistura 1. V H MV M'V' 3 M' 10 V cm 3 M 3 mol/l M' 0,6 mol/l V' 10 cm 3 M'?. Alternativa d. V H V? M 0,50 mol/l V' 50 ml M' 0,15 mol/l MV M'V' 0,50 V 0,15 50 V 75 ml MV M'V' 0, M' 30 M' 0, mol/l V 400 ml M 0,16 mol/l 300 g H V' 30 ml M'? 5. p m p' m' p' 500 p' 7,% m 00 g p 18% V H? m' 500 g p'? V 50 cm 3 C 60 g/l CV C'V' V' V 600 cm 3 V H V' V V H 600 cm3 50 cm cm 3 V' C' 5 g/l 16 FÍSIC-QUÍMICA Caderno de Atividades Gabarito

17 6. p 38% d 1, g/ml V? M V' 100 ml M' 0,5 mol/l C 10 dp como C MM temos MM 10 dp MV M'V' 1,5 V 0,5 100 V 4 ml 7. Alternativa b M' 15 mol/l V'? M 36,5 10 1, 38, M 1,5 mol/l M' 3 mol/l V' 500 ml M'V' M'V' 15 mol/l V' 3 mol/l 500 ml V ml a) MV M'V' 0,4 V M' 4 V M' 0,1 mol/l M 0,4 mol/l V b) H S 4 H + + S 4 0,1 mol/l 0, mol/l 0,1 mol/l a) CV C'V' C' 600 C' 164 g/l 400 ml H C 49 g/l V 00 ml M' V' 4 V b) C MM 164 M 164 M 1 mol/l Ca(N 3 ) Ca + + N 3 1 mol/l 1 mol/l mol/l C' V' 600 ml 10. M mol/l V 0,75 L M' 3 mol/l V' 0,50 L V f 1,5 L M f? MV + M'V' M f V f 0, ,50 M f 1,5 M f,4 mol/l Cap. Diluição e Mistura 17

18 11. C 60 g/l V 00 ml C' 10 g/l V' 300 ml V f 500 ml C f? CV + C'V' C f V f C f 500 C f 96 g/l 1. M 1 mol/l V M' 3,5 mol/l V' M f mol/l V f 100 ml V f V + V' 100 MV + M'V' M f V f 1 V + 3,5 V' 100 V + 3,5 V' V' + 3,5 V' 00,5 V' 100 V' 40 ml, V 60 ml 13. Alternativa e. V ml M 1 0,5 mol/l V? M 1,5 mol/l V 3 V 1 + V M 3 1, mol/l M 3 V 3 M 1 V 1 + M V 1, mol/l (600 ml + V ) 0,5 mol/l 600 ml + 1,5 mol/l V 70 mol/l ml + 1, mol/l V 150 mol/l ml + 1,5 mol/l V 570 mol/l ml 0,3 mol/l V V ml V 1,9 L 14. V 500 L M 1 mol/l 16. V f.000 m/l M f MV + M'V' M f V f M' f V' f M f.500 M' f 1,4 mol/l KCl V 150 m/l M 0,4 mol/l V' m/l M' mol/l M' 50 m/l V' 0,8 mol/l K S ml V'f.500 ml M'f? V f 00 ml a) KCl MV M f V f 0,4 50 M f 00 M f 0,3 mol/l K S 4 M'V' M f V f 0,8 50 M f 00 M f 0, mol/l b) KCl K 1+ + Cl K S 4 K 1+ + S 4 0,3 mol/l 0,3 mol/l 0,3 mol/l 0, mol/l 0,4 mol/l 0, mol/l [K 1+ ] 0,7 mol/l, [Cl 1 ] 0,3 mol/l, [S 4 ] 0, mol/l 18 FÍSIC-QUÍMICA Caderno de Atividades Gabarito

19 17. Alternativa a. NaCl V 100 ml M 0,1 mol/l V' 100 m/l M' 0,1 mol/l KCl V f 00 ml NaCl MV M f V f 0,1 100 M f 00 M f 0,05 mol/l KCl idem M f 0,05 mol/l KCl Na + + Cl KCl K + + Cl 0,05 mol/l 0,05 mol/l 0,05 mol/l 0,05 mol/l 0,05 mol/l 0,05 mol/l [Na + ] [K + ] 0,05 mol/l [Cl ] 0,1 mol/l 18. a) HN 3 M n V KH M' n V 0, n 1 0,1 n n 0, mol n' 0, mol b) KH + HN 3 KN 3 + H equação 1 mol 1 mol 1 mol exercício 0, mol 0, mol 0, mol c) Não existe excesso de soluto d) KN 3 M n V M 0, M 0,06 mol/l a) KN 3 M n V 0,5 n 1 KH M' n' V' 0,1 n n 0,5 mol n 0, mol b) KH + HN 3 KN 3 + H equação 1 mol 1 mol 1 mol exercício 0, mol 0,5 mol reage e forma 0, mol 0, mol 0, mol final 0 mol 0,3 mol 0, mol c) Excesso de KH d) HN 3 M n V e) KN 3 M n V M 0,3 3 M M 0,1 mol/l 0, mol 3 M 0,06 mol/l [Na + ] 0,67 mol/l f ) NaH Na + + H NaN 3 + Na + N 3 [N ] 0,17 mol/l 3 0,5 mol/l 0,5 mol/l 0,5 mol/l 0,17 mol/l 0,17 mol/l 0,17 mol/l [H ] 0,5 mol/l 0. a) NaH M n V 1 n n 0, mol 0, H S 4 M' n' V' n' 0,5 n' 0, mol 0,4 Cap. Diluição e Mistura 19

20 b) NaH + H S 4 Na S 4 + H equação mol 1 mol 1 mol exercício 0, mol 0, mol reage e forma 0, mol 0,1 mol 0,1 mol final 0 0,1 mol 0,1 mol c) H S 4 d) H S 4 M n V M 0,1 M 0,17 mol/l 0,6 e) Na S 4 M n V M 0,1 M 0,17 mol/l 0,6 f ) H S 4 H + + S 4 Na S 4 Na + + S 4 0,17 mol/l 0,34 mol/l 0,17 mol/l 0,17 mol/l 0,34 mol/l 0,17 mol/l [H + ] 0,34 mol/l [Na + ] 0,34 mol/l [S 4 ] 0,34 mol/l 1. AgN 3 e NaCl M n n 0,5 n 0,01 mol V 00, AgN 3 + NaCl AgCl + NaN 3 equação 1 mol 1 mol 1 mol 1 mol exercício 0,01 mol 0,01 mol 0,01 mol 0,01 mol reage e forma 0,01 mol 0,01 mol 0,01 mol 0,01 mol final 0 0 0,01 mol 0,01 mol AgCl(s) [Ag + ] 0 mol/l [Cl ] 0 mol/l NaN 3 M n V M 0,01 0,04 [Na + ] 0,5 mol/l. AgN 3 M n V 0,5 n' 0,0 NaCl M' n' V 0,5 M 0,5 mol/l [N 3 ] 0,5 mol/l n 0,04 n 0,01 mol n' 0,0 mol AgN 3 + NaCl AgCl + NaN 3 equação 1 mol 1 mol 1 mol 1 mol exercício 0,01 mol 0,0 mol reage e forma 0,01 mol 0,01 mol 0,01 mol 0,01 mol final 0 0,01 mol 0,01 mol 0,01 mol NaCl M n V M 0,01 0,06 e M 0,17 mol/l NaN 3 NaCl Na + + Cl NaN 3 Na + + N 3 0,17 mol/l 0,17 mol/l 0,17 mol/l 0,17 mol/l 0,17 mol/l 0,17 mol/l [Ag + ] 0 mol/l [Na + ] 0,34 mol/l [Cl ] [N 3 ] 0,17 mol/l 0 Físico-Química Caderno de Atividades Gabarito

21 3. Dados HCl M A 0,1 mol/l V A NaH M B 0,5 mol/l V B 00 ml 0, L Cálculo da quantidade em mols de NaH: M B n B 0,5 V B NaH + HCl NaCl + H 0,1 mol 0,1 mol n B 0, n 0,1 mol B Cálculo do volume da solução de HCl: M A n A 0,1 0,1 V A 1 L V A V A 4. Dados BaCl V 35 ml 0,035 L V 0, mol/l M m V 0, n 0,035 n 0,007 mol BaCl + Na S 4 BaS 4 + NaCl 0,007 mol 0,007 mol 0,007 mol limitante n m M 0, Alternativa b. excesso Dados HCl V A 0,3 L M A 0,4 mol M A n A V A n A 0,1 mol m 33 m 1,6 g 0,4 n A 0,3 NaH + HCl NaCl + H 0,16 mol 0,1 mol 0,1 mol excesso limitante [NaCl] n V 6. Dados NaH [NaCl] 0,1 0,5 V B 00 ml 0, L M B 1,5 mol/l Na S 4 [NaCl] 0,4 mol/l M n' V 0,5 n 0,0075 mol V' 15 ml 00,15 L M' 0,5 mol/l NaH M B n B V B n B 0,16 mol n' 0,015 V B 0, L M B 0,8 mol/l 0,8 n B 0, HCl V 300 ml 0,3 L A M A 0,4 mol/l M B n B V B 1,5 n B 0, n B 0,3 mol M A n A V A 0,4 n A 0,3 n A 0,1 mol NaH + H S 4 Na S 4 + H mol 1 mol maior 0,3 mol 0,1 mol excesso limitante solução básica: (0,3 mol 0,4 mol 0,06 mol) Cap. Diluição e Mistura 1

22 7. Alternativa a. NaCl M 0,1 mol/l V 50 ml 0,05 L AgN 3 {igual ao NaCl M n V, logo n 0,005 mol NaCl + AgN 3 AgCl + NaN 3 0,005 mol 0,005 mol 0,005 mol 0,005 mol [Na + ] [N 3 ] [Na + ] [N 3 ] 0,05 mol/l 8. Alternativa b. CH 3 CH (CH 3 C) Ca 4 g 100 ml 10 g 158 g 1 g y x 15,8 g x 1 g y 300 ml 1. a) C 10 dp; C MM; MM 10 dp 58,5 M 10 0,9 1 M 0,15 mol/l b) água do mar soro C 1 7 g/l V 1 1 L C 10 dp ,9 9 g/l V 1?. Alternativa c. Solução mais concentrada: 10% 10 g de soluto 90 g de água 100 g de solução C 1 V 1 C V V V 3 L Como a concentração caiu pela metade, temos 00 g de solução 10 g de soluto 5% 190 g de água Alternativa e. 00 g de solução pm p'm' 1% m' m' 50 kg m H evaporada kg 50 kg 750 kg 4. Alternativa d. Varfarina: 3,0 mg/ml 3, mg/l Volume do medicamento que vai ficar dissolvido em um adulto de volume sanguíneo total de 5,0 L. 100% 5,0 L 60% x x 3,0 L FÍSIC-QUÍMICA Caderno de Atividades Gabarito

23 Cálculo do volume da solução do medicamento para evitar que não ocorram hemorragias (4,0 mg/l). C 1 V 1 C V 3, mg/l V 1 4,0 mg/l 3,0 L V 1 4, L 4,0 ml 5. Alternativa b. C 16 g/l C' 0, g/l V? V' 0,4 m 3 0, ml CV C'V' 16V 0, , V 1 ml vazão 1 ml/s 6. a) V 1 5 ml C 1 diluição 1 alíquota diluição V 50 ml C V 3 10 ml C 3 C V 1 C 1 V C 5 C 1 50 C C 0,1 C 1 C C 3 0,1 C 1 V 3 C 3 V 4 C ,1 C 1 5 C 4 C 1 5 C 4 V 4 5 ml C 4 b) A quantidade de cada soluto presente no sistema é determinada a partir de área sob cada pico. Pico A A b h Pico B A b h 1 3 1,5 1 1,5 unidade arbitrária. 0,75 unidade arbitrária. Como foi dito no texto que a concentração da capsaicina é a metade da de di-hidrocapsaicina, temos: A di-hidrocapsaicina B capsaicina 7. Alternativa a. M A V A + M B V B M C V C adição 50 ml de H M C V C M' C V' C M' C 00 M' C 0,75 mol/l M' C V" C M D V D 0,75 10 M D 100 M D 0,075 mol/l 8. a) Cálculo da quantidade de matéria do H S 4 na solução: M A n A 1,60 n A V A 0,1 n 0,160 mol A Cálculo da quantidade de matéria do NaH na solução: M B n B V B 1 n B 0,400 n 0,400 mol B A equação química do processo: H S 4 + NaH Na S 4 + H 1 mol mol 1 mol 0,160 mol 0,30 mol 0,160 mol Excesso de NaH: 0,400 mol 0,30 mol 0,08 mol A solução é básica. b) [Na S 4 ] 0,160 mol 0,500 L [Na S 4 ] 0,30 mol/l Cap. Diluição e Mistura 3

24 9. Alternativa a. Cálculo da quantidade em mol de íons H + no suco gástrico. 1 L mol,5 L x x, mol Cálculo da quantidade em mol de íons H + que deve reagir com Mg(H) para que retorne ao valor normal. 1 L 3 10 mol,5 L x x 7,5 10 mol 0,5 mol 0,075 mol 0,175 mol Cálculo da quantidade em mol de Mg(H). Mg(H) (s) + H + (aq) Mg + (aq) + H 1 mol mol y 0,175 mol y 0,0875 mol 0,09 mol 10. a) NaH + HCl NaCl + H b) NaH C B m B V B M A n A V A 1 10 m B m B 40 g 6 V A 11. HCl V 30 ml 0,03 L A M A mol/l M A n A V A Me(H) + HCl V A 0,5 L n A 0,03 n 0,06 mol A MeCl + H Me(H) m B,67g V B L C B 10 g/l HCl V A? M A 1 mol/l NaH HCl 40 g 1 mol 40 g x x 6 mol M mol,67 g 0,06 mol M 89 g/mol 89 x + 34 x 55 M Me 55 g/mol M A 55 u 1. Alternativa a. CaCl AgN 3 M n V M n' V' n 0,1 0,0 0, n' 0,0 n 0,00 mol n 0,004 mol CaCl + AgN 3 AgCl + Ca(N 3 ) 0,00 mol 0,004 mol 0,00 mol Ca(N 3 ) (aq) M 0,00 0,04 M 0,05 mol/l Ca(N 3 ) Ca + + N 3 0,05 mol/l 0,05 mol/l 0,01 mol/l [Ag + ] 0 mol/l [Cl ] 0 mol/l 4 Físico-Química Caderno de Atividades Gabarito

25 13. a) CaCl + AgN 3 AgCl(s) + Ca(N 3 ) b) CaCl 1 L 0, mol 0, L x x 0,04 mol AgN 3 1 L 0,3 mol 0,3 L y y 0,06 mol CaCl + AgN 3 1 mol mol maior 0,04 mol 0,06 mol excesso limitante c) AgCl M 143,5 g/mol 1 mol 143,5 g 0,06 mol x x 8,61 g 0,01 mol d) [CaCl ] 0,0 mol/l CaCl Ca + + Cl 0,5 L 0,0 mol/l 0,0 mol/l 0,04 mol/l 0,06 mol [Ca(N 3 ) ] 0,1 mol/l Ca(N 3 ) Ca + + N 3 0,5 L 0,1 mol/l 0,1 mol/l 0,4 mol/l [Ca + ] 0,14 mol/l [Cl ] 0,04 mol/l [N 3 ] 0,4 mol/l 14. a) BaC 3 + HCl BaCl + C + H ou BaC 3 + H + + Cl Ba + + Cl + C + H b) 100 ml 13,1 g 150 ml x x 19,65 g BaC 3 Ba + 197,3 g 137,3 g 19,65 g y y 13,67 g 15. Cálculo da concentração em mol/l da solução final C 10 dp, C MM MM 10 dp M M' 1,5 mol/l MV M'V' 50 1,5 V' V' 80 ml 80 ml 50 ml 30 ml V H 16. Na C 3 n m M M 106 g/mol n 1, n 0,01 mol Na C 3 + HCl NaCl + C + H 1 mol mol 0,01 mol 0,0 mol HCl M n 0,0 0,8 V 0,05 L 5 ml V V 0,05 ml 1 gota 5 ml x x 500 gotas Cap. Diluição e Mistura 5

26 17. Alternativa c. bservando a tabela fornecida, após 10 ml de solução de HCl teremos um excesso desse reagente, pois o volume liberado de C permaneceu constante. Cálculo da quantidade de mol de HCl e C quando temos 0,01 mol de carbonato. HCl M 0,5 mol/l A V A 10 m/l 0,1 L C 4, ml 1 mol Temos: 744 ml x x 0,03 mol M A n A V A 0,5 n A 0,1 n 0,06 mol A carbonato HCl C Para essa proporção ocorrer só pode ser Me (C 3 ) 3 0,01 mol 0,06 mol 0,03 mol Me (C) HCl MeCl C + 3 H 1 mol 6 mol 3 mol 1. a) Cálculo da concentração, em mol/l, da solução C: 1 A B C V A 5 50 ml V B ml V C 5 V A 1 V B ml M A 5 1 mol/l C B 5 30 g/l ou M C M B 0,5 mol/l M C V C 5 n A 1 n B M C (M A? V A ) 1 (M B? V B ) M C (1 50) 1 (0,5 300) M C 0,57 mol/l b) Cálculo da concentração da solução D: C V C ml M C 5 0,57 mol/l adição de água M C V C 5 M D? V D 0, M D M D 0, mol/l D V 1 L V D ml M D c) Soro fisiológico 0,9% em massa: 0,9 g de NaCl em 100 g de solução ou 0,9 g de NaCl em 100 ml de solução. Solução D 0, mol de NaCl em 1 L de solução x 0,1 L x 5 0,0 mol de NaCl 1 mol de NaCl 58,5 g 0,0 mol x x 5 1,17 g de NaCl > 0,9 g. Portanto, a solução D não pode ser usada como soro fisiológico 6 FÍSIC-QUÍMICA Caderno de Atividades Gabarito

27 . a) Cálculo da quantidade de matéria do K S 4 : 1 mol 174 g x x 0,1 mol 17,5 g Cálculo da concentração em mol L 1 do K S 4 : 0,1 mol de K S 4 0,5 L de solução y 5 0, mol 1 L de solução M 5 0, mol L 1 b) Equação da reação: K S 4 (aq) + Ca(N 3 ) (aq) CaS 4 (s) + KN 3 (aq) início 0,1 mol 0,05 mol reage 0,05 mol 0,05 mol forma 0,05 mol 0,1 mol Na solução final haverá: 0,05 mol de K S 4 (aq) que não reagiu (excesso), 0,05 mol CaS 4 (s) e 0,1 mol KN 3 (aq) c) (I) íon potássio está presente no excesso de K S 4 e no sal formado, KN 3. Cálculo da concentração de íons K 1 K S 4 K 1 + S 4 KN 3 K 1 + N 3 1 mol mol 1 mol 1 mol 1 mol 1 mol 0,05 mol L 1 x 0,1 mol L 1 y x 5 0,1 mol L 1 y 5 0,1 mol L 1 Total 5 [K + ] 5 x + y [K + ] 5 0,1 + 0,1 5 0, mol L 1 (II) Cálculo da concentração de íons S 4 Volume final 5 1 litro K S 4 K + 1 S 4 1 mol mol 1 mol 0,05 mol L 1 v v 5 0,05 mol L 1 [S 4 ] 5 0,05 mol L 1 3. a) Diluir significa acrescentar mais solvente a uma solução. Como a quantidade de soluto permanece a mesma, o acréscimo de solvente leva à formação de uma solução final de concentração menor que a inicial. A A' 00 ml 15 g NaCl V 50 ml água M A'? 15 g NaCl V' 50 ml 1 a resolução: No início, havia 15 g de NaCl em 50 ml de solução. Após a diluição, a solução final apresenta 15 g de NaCl em 50 ml de solução. Portanto a concentração final M A, será: N o de mol de NaCl em 15 g: 1 mol 58,5 g x 15 g x 0,5 mol 0,5 mol 50 ml M A ml M A 1 mol/l Cap. Diluição e Mistura 7

28 a resolução: Cálculo da concentração da solução A: 0,5 mol 50 ml M A ml M A 5 mol/l Aplicando a fórmula da diluição: M A V A M A V A 5 50 M A 50 M A 1 mol/l b) Misturar soluções de mesmo soluto é um processo que irá resultar na formação de uma solução final de concentração intermediária entre as soluções misturadas, pois as quantidades de soluto irão se somar assim como os seus volumes. Então teremos uma nova relação entre a quantidade de soluto e o volume final da mistura. A B 15 g NaCl 1 NaCl NaCl V A 5 50 ml V B ml V F ml n A 5 0,5 mol n B 5 0,0 mol M F 5? M A 5 5 mol/l M B 5 mol/l Aplicando a fórmula: M F V F 5 M A V A + M B V B M F M F 5 3,0 mol/l c) Misturar soluções diferentes, cujos solutos não reagem é um processo que irá resultar na diluição de cada uma das soluções iniciais. As quantidades dos solutos permanece a mesma após a mistura, alterando apenas o volume no qual se encontram. Solução B: Solução C: B NaCl V B 100 ml n B 0,0 mol M B mol/l retirou-se 50 ml A mistura de B com C: B NaCl 1 C MgCl B NaCl V 50 ml n 0,10 mol M B mol NaCl MgCl C MgCl V C 500 ml M C 1 mol/l íons retirou-se 100 ml Na + Mg + Cl C MgCl V C 100 ml M C 1 mol/l V B 50 ml M B mol/l V C 100 ml M C 1 mol/l V F 150 ml M F? Solução de NaCl M B V B 5 M F V F 50 5 M F 150 M F 5 0,66 mol/l 8 Físico-Química Caderno de Atividades Gabarito

29 Solução de MgCl M C V C 5 M F V F M F 150 M F 5 0,66 mol/l Concentração dos íons: NaCl(aq) Na + (aq) + Cl 1 (aq) 0,66 mol/l 0,66 mol/l 0,66 mol/l MgCl (aq) Mg + (aq) + Cl 1 (aq) 0,66 mol/l 0,66 mol/l 1,33 mol/l Resposta: [Na + ] 5 [Mg + ] 5 0,66 mol/l [Cl 1 ] 1,99 mol/l 4. a) M A V A M B V B M C V C M f V f 0, ,0 00 0,5 00 M f 500 M f 0,7 mol/l b) MV M'V' 0,5 300 M' 700 M' 0,1 mol/l c) KCl MV M'V' 0,7 500 M' 700 M' 0,5 mol/l KCl K Cl 0,5 mol/l 0,5 mol/l K C 3 MV M'V' 0,7 00 M' 700 M' 0, mol/l K C 3 K C 3 0, mol/l 0,4 mol/l [K ] 0,9 mol/l Cap. Diluição e Mistura 9

30 3 Gabarito Capítulo Titulação 1. HCl VA 0 cm3 KH MA 0,5 mol/l KH + HCl proporção VB 50 cm3 M B? KCl + H 1 1 n A nb n A erlenmeyer nb MB 0, mol/l MBVB MAVA MB 50 0,5 0. Alternativa e. VB 10 ml NaH HCl M B? NaH + HCl VA 0 ml MB 0,15 mol/l VB 30 ml NaH MA? NaH + HAc MB 0, mol/l NaAc + H nb na MA 0,3 mol/l MBVB MAVA 0, 30 MA 0 4. NaH VB 10 ml HS4 MB 0,8 mol/l NaH + HS4 proporção MA 0,1 mol/l NaCl + H nb na MBVB MAVA MB 10 0, HAc VA 15 ml VA 0 ml MA? NaS4 + H 1 n A nb n A erlenmeyer nb MBVB MAVA 0,8 10 MA 0 MA 0, mol/l aparelhagem: bureta e erlenmeyer 5. Alternativa a. Ba(H) VB 5 ml M B? HN3 VA 7 ml MA 0,7 mol/l Ba(H) + HN3 proporção 1 erlenmeyer nb Ba(N3) + H n A nb n A MBVB MAVA MB 5 0, MB 0,098 mol/l Físico-Química Caderno de Atividades Gabarito Gab_FisicaQuimica_Cap3.indd 30 3/3/16 10:5 AM

31 6. Ce(H) 3 V B 100 ml M B? H S 4 V s 50 ml M A 1 mol/l Ce(H) H S 4 Ce (S 4 ) H proporção 3 erlenmeyer n B n A 3 n B n A 3 M B V B M A V A 3 M B M B 1 3 mol/l 7. vinagre 5% V A 0 ml NaH V B 50 ml 0,05 L M B 0, mol/l NaH + HA C NaA C + H n B n A M A V A M B V B 0 M A 1 4 M A 1, mol/l C 10 dp; C MM MM 10 dp 1, p p 7,% informação falsa 8. Alternativa c. No início a condutibilidade elétrica é elevada pois o Ba(H) é base forte, isto é, está bastante dissociada. Ao adicionar H S 4 ocorre a neturalização da base diminuindo a condutibilidade elétrica do meio, de acordo com a equação. Ba(H) + H S 4 BaS 4 + H insolúvel s produtos estão pouco ionizados. 9. Alternativa c. rótulo C MM 4 M 60 M 0,70 mol/l NaH + CH 3 CH CH 3 CNa + H titulação M A V A M B V B M A 10 0,1 5 M A 0,5 mol/l 10. vinagre 15 g pureza? NaH V B 50 ml 0,05 L M B 0, mol/l NaH + HAc NaAc + H n B n A M B V B n A M B V B m A 11. Alternativa d. 0, 0,05 m A 60 m 0,6 g A 15 g 100% 0,6 g x x 4% H S 4 : 1 L 0,7 mol 0,05 L n A n A 0,035 mol M A NaH + H S 4 Na S 4 + H mol 1 mol n B n A n B n A n B 0,07 mol 0,07 mol 40 g/mol,8 g 4,0 g 100%,8 g P P 70% Cap. 3 Titulação 31

32 1. H S 4 impuro m 1,5 g V 50 ml alíquota H S 4 M A? V A 5 ml NaH V B 0 ml M B 0,1 mol/l NaH + H S 4 Na S 4 + H n B n A M B V B M A V A 0,1 0 M A 5 M A 0,04 mol/l M A n A V A como n A m A M A temos M A 1,5 g 100% 0,98 g x x 8% m A M A V A 0,04 m A 98 0,50 m A 0,98 g 13. Zn {m x g H S 4 inicial V A 10 ml M A 0,5 mol/l Cálculo da quantidade de mol inicial de H S 4 : M A n A V 0,5 n A A 0,01 n 0,005 mol A Cálculo da quantidade em mol de H S 4 em excesso. KH + H S 4 K S 4 + H proporção 1 erlenmeyer n B n A n B n A M B V B n A 0,5 0,016 n A KH V 16 ml B M B 0,5 mol/l n A 0,00 mol Cálculo da quantidade em mol de H S 4 que reage com Zn. 0,005 mol 0,00 mol 0,003 mol Zn + H S 4 ZnS 4 + H 65 g 1 mol x 0,003 mol x 0,195 g 14. Al 3 g HCl amostra inicial pureza? Quantidade em mols inicial de HCl. M n V 3 n n 0,6 mol 0, Quantidade em mols que reage com NaH: NaH + HCl NaCl + H n A n B n B 1 0,3 n B 0,3 mol V A 00 ml 0, L M A 3 mol/l NaH V B 300 ml 0,3 L M B 1 mol/l Quantidade em mols de HCl que reage com Al. 0,6 mol 0,3 mol 0,3 mol Cálculo da pureza Al + 3 HCl AlCl H 7 g 3 mol 3 g 100% x 0,3 mol x,7 g,7 g y y 90% 3 FÍSIC-QUÍMICA Caderno de Atividades Gabarito

33 15. Na C 3 amostra 10 g pureza? HCl inicial V A 800 ml 0,8 L M A 0, mol/l NaH V B 50 ml 0,5 L M B 0, mol/l Quantidade em mols inicial de HCl. M n V 0, n n 0,16 mol 0,8 Quantidade em mols de HCl que reage com NaH. NaH + HCl NaCl + H n A n B n B 0, 0,5 n B 0,05 mol Quantidade em mols de HCl que reage com Na C 3. Cálculo da pureza. Na C 3 + HCl NaCl + C + H 0,16 mol 0,05 mol 0,11 mol 106 g mol 10 g 100% x 0,11 mol x 5,83g 5,83 g y y 58,3% 16. Mistura inicial V A 10 ml 0,01 L M A mol/l V' A 0 ml 0,0 L M' A x mol/l diluição Cálculo da concentração em mol/l da mistura. NaH + HCl NaCl + HCl M B V B M" A V" A 5 M A 10 M A 1 mol Cálculo de x. M A V A + x V' M" A V" A 10 + x x 1,5 1. Alternativa e. V" A 50 ml alíquota V A 10 ml NaH V B 5 ml M B mol/l Ácido cítrico + 3 NaH 1 mol 3 mol n A n B 3 n A n B 3 M A V A M B V B 3 M A 5,0 ml 0,1 mol/l 6,0 ml M A 0,04 mol/l 4,0 10 mol/l. Alternativa a. HCl: 1 L 0,5 mol 0,0 L n A n A 0,01 mol n B n A 0,01 mol 0,01 mol 40 g/mol 0,4 g 1 g 100% 0,4 g P P 40% Cap. 3 Titulação 33

34 3. a) Ag + (aq) + SCN (aq) AgSCN(s) Cálculo da quantidade em mols de SCN : M n n 0, mol/l V 15, L n 0,003 mol Cálculo da concentração em mol/l de AgN 3 : M n V M 0,1 mol/l M 0,003 mol 5, L b) C 10 d p, C M M M M 10 d p 0,1 mol/l 170 g/mol 10 1 g/ml p p,04% Não é adequada para uso hospitalar. 4. a) soro: 0,9% (m/m) solução de V 10 ml solução de NaCl AgN 3 V' 0 ml 0,00 L M' 0,1 mol/l n M logo n 0,00 mol V NaCl + AgN 3 NaN 3 + AgCl MV M'V' M 10 0,1 0 M 0, mol/l C MM, C 10 dp logo MM 10 dp 0, 58, p p 1,17% não b) NaCl + AgN 3 NaN 3 + AgCl 1 mol 143,4 g 0,00 mol x x 0,868 g 5. Cálculo da quantidade em mols do íon SCN. M n V 0,150 n 0,04 n 0,0063 mol Cálculo da massa de Ag + 1 mol 108 g 0,0063 mol x x 0,68 g Cálculo do teor da prata 0,8 g 100% 0,68 g y y 85% 6. a) A proporção em mols do ácido e da base é 1 :. H C 4 + NaH Na C 4 + H ácido base 1 mol mol n A n B Cálculo da quantidade de matéria de NaH: n A n B M A V A M B V B M A 5 0,5 16 M A 0,16 mol/l 34 FÍSIC-QUÍMICA Caderno de Atividades Gabarito

35 b) M n V M m M V M 16 g/mol H C 4.x H 0,16 mol/l 5,04 g M 0,50 L 16 g/mol ( ) g/mol + x 18 g/mol 16 g/mol 90 g/mol + x 18 g/mol 36 x 18 x fórmula: H C 4 H 7. Alternativa a. Cálculo da massa de H S 4 que reage com 4 g de MgC 3. MgC 3 + H S 4 84 g 98 g 4 g x x 49 g MgS 4 + C + H Cálculo da massa de H S 4 em excesso. diluição 1 L M A NaH + H S 4 Na S 4 + H 1 n B n A n B n A alíquota M B V B M A V A 0,5 M A 10 M A 0,05 mol M A m A M A V A 0,05 m A 98 1 m A 4,9 g Massa total de H S 4 : 49 g + 4,9 g 53,9 g 54 g Cálculo do volume do H S 4. d m V 1,8 54 g V V 30 ml 8. a) região a: base está sendo neutralizada pelo ácido. ponto b: ocorreu a neutralização total da base. região c: excesso de ácido forte. 10 ml M A NaH M B 0,5 mol/l V B ml b) H + + H H, Ba + + S 4 BaS 4 9. a) Ba(H) (aq) + H S 4 (aq) BaS 4 (s) + H (l) b) A intensidade de luz decresce, pois a quantidade de íons diminui na solução de H S 4. H + (aq) + H (aq) H (l) Ba + (aq) + S 4 (aq) BaS 4 (s) Após o ponto x, a intensidade de luz aumenta devido ao excesso da base, provocando aumento da quantidade de íons (Ba + e H ). Cap. 3 Titulação 35

36 c) Ba(H) + H S 4 BaS 4 + H 1 mol 1 mol n B n A n B n A M B V B M A V A 0,4 x 0,1 100 x 5 ml 10. Alternativa a. Na + + H + H + + Cl H + Na + + Cl ponto final [H + ] 0 mol/l [Na + ] [Cl ] A neutralização termina em 0,0 L de base adicionada: [H + ] [H ] e [Na + ] [Cl ]. Curva dos íons Na + é crescente pois não tínhamos na solução de HCl íons Na +. Curva dos íons Cl é decrescente devido ao aumento do volume da solução. gráfico que melhor representa essa situação é da alternativa a. Não pode ser o gráfico na alternativa b, pois a concentração dos íons H fica menor que 0,1 mol/l devido ao aumento do volume da solução. 1. I. N o de mol de Na S 3 gasto na titulação: 1 L 0,10 mol 0,06 L x x 0,006 mol II. N o de mol de íons I 3 titulado: I 3 (aq) + S 3 (aq) 1 mol mol y y 0,0013 mol S 4 6 (aq) + 3 I (aq) 0,006 mol III. N o de mol de íons cobre que reagiram Cu 1 (aq) + 5 I (aq) CuI + I 3 (aq) mol 1 mol z z 0,006 mol de íons de cobre. IV. Massa de cobre 1 mol 63,5 g 0,006 mol x x 0,165 g 0,0013 mol V. Cálculo da percentagem em massa: amostra: 0,51 g 100% 0,165 g x x 65,7% 36 Físico-Química Caderno de Atividades Gabarito

37 . a) I. (NH 4 ) S 4 + NaH Na S 4 + NH 3 + H II. NH 3 + HCl III. HCl + NaH NH 4 Cl NaCl + H b) Temos 50 ml a 0,10 mol/l: ml 0,10 mol 50 ml x x 0,005 mol de HCl (inicial) c) excesso de HCl consumiu 1,5 ml de NaH a 0,10 mol/l: ml 0,10 mol 1,5 ml y y 0,00 mol de NaH Na reação III, temos a proporção: 1 mol de HCl 1 mol de NaH 0,00 mol 0,00 mol Portanto, temos excesso de 0,00 mol de HCl. d) Cálculo da quantidade que reagiu de HCl (inicial excesso): (0,005 0,00) mol 0,003 mol reagiu Na reação II, temos a proporção: 1 mol de NH 3 1 mol de HCl 0,003 mol 0,003 mol Na reação I, temos a proporção: 1 mol de (NH 4 ) S 4 mol de NH 3 z 0,003 mol z 0,0015 mol Cálculo da concentração do (NH 4 ) S 4 : 0,0015 mol 10 ml w ml w 0,15 mol/l 3. a) I. Cálculo da quantidade de Mg(H) ingerida em 9 ml da suspensão: 64,8 g de Mg(H) 1 L x L x 0,583 g de Mg(H) II. Cálculo da quantidade de mol Massa molar do Mg(H) 5 (4 + 16,0 + 1) g/mol 5 58 g/mol 1 mol de Mg(H) 58 g y 0,583 g y 0,010 mol de Mg(H) b) Mg(H) + HCl MgCl + H Cap. 3 Titulação 37

38 c) Cálculo da quantidade em mol de HCl neutralizada: 1 mol de Mg(H) mol de HCl 0,010 mol de Mg(H) z z 0,0 mol de HCl d) Esquema: H H H H H H H H Mg + Cl _ H H H H H H H H Interação: íon-dipolo 4. a) Cálculo da massa de ácido acético existente em 5 ml de vinagre: 4,8% (m/v) existem 4,8 g de ácido etanóico em 100 ml de vinagre: 4,8 g 100 ml x 5 ml x 1, g de ácido acético b) Cálculo da massa de NaH gasta em cada titulação HAC + NaH NaAc + H 1 mol 1 mol 60,0 g 40,0 g 1, g y y 5 0,8 g de NaH Cálculo da massa de NaH gasta em 64 análises: 1 análise 0,8 g de NaH 64 análises z z 11, g de NaH 5. a) Equação I: CaC 3 (s) + HCl(aq) CaCl (aq) + C (g) + H (l) Equação II: HCl(aq) + NaH(aq) NaCl(aq) + H (l) b) Cálculo da concentração da solução de NaH: HCl + NaH NaCl + H Mas 0 ml de NaH foram titulados por 5 ml HCl 0, mol/l: M A V A 5 M B V B 5 0,0 5 M B 0 5 0,0 M B 0,5 mol/l. 0 A razão da a titulação é determinar a concentração da solução de NaH pois ela é necessária para se determinar o excesso de ácido utilizado na dissolução do carbonato de cálcio. c) Cálculo do excesso de HCl usado na reação com CaC 3. NaH + HCl NaCl + H V 1 ml M 0,5 mol/l 1 L 0,5 mol 0,01 L x x mol 38 Físico-Química Caderno de Atividades Gabarito

39 Esta quantidade foi utilizada para reagir com o excesso de HCl utilizado na reação com CaC 3. Logo, pela estequiometria da reação HCl + NaH NaCl + H o excesso é calculado por n HCl excesso N NaH mol Cálculo da quantidade de ácido que reagiu com CaC 3 : Nos 50 ml de HCl 0,0 mol/l, há 1 L 0,0 mol 0,05 L x x mol A quantidade de HCl que reagiu: n n total n excesso ácido mol d) Cálculo da massa de CaC 3 que reagiu CaC 3 (s) + HCl(aq) CaCl (a) + H (l) + C (g) Pela estequiometria da reação têm-se que: n(cac 3 ) n(hcl) n(cac 3 ) , mol Logo, 1 mol CaC g 3, mol x x 0,35 g Cap. 3 Titulação 39

40 Gabarito Capítulo 4 Propriedades Coligativas 1. soluto. a) Pv 17,5 mmhg b) Pv 44 mmhg 3. maior, mais 4. Alternativa d. 5. aumenta 6. 0 C Pv 17,5 mmhg 47 C Pv 79 mmhg 7. Alternativa b. 8. igual 9. menor 10. a) A PE 60 C B PE 70 C b) A Pv 0,8 atm c) A d) A: vapor B: líquido 11. Alternativa e. 1. a) Pv aumenta com a temperatura b) temperatura de ebulição 13. Alternativa e. 14. a) A b) P atmosférica 760 mmhg c) A: 60 C, B: 90 C, C: 10 C d) A: 0 C, B: 40 C, C: 80 C 15. Alternativa c. 16. diminuição 17. curva 1: solvente; curva : solução 18. curva 1: solvente; curva : solução menos concentrada; curva 3: solução mais concentrada 19. a) 0,1 mol/l c) 0,3 mol/l b) 0, mol/l d) 0,5 mol/l 0. curva 1: H pura; curva : C 6 H 1 6 total: 0,1 mol/l; curva 3: NaCl total: 0, mol/l; curva 4: Al(N 3 ) 3 total: 0,4 mol/l 1. Alternativa a. Quanto menor o número de partículas do soluto dispersas maior a pressão de vapor. X: 0,5 mol/l Y: 0,75 mol/l Z: 1 mol/l W: 0,50 mol/l. aumento, maior 3. Alternativa d. I: 0,1 mol/l; II: 0, mol/l; III: 0, mol/l; IV: 0,6 mol/l; V: 0,4 mol/l 4. diminuição, menor 5. Alternativa e. a) 0,30 mol/l d) 0,50 mol/l b) 0,40 mol/l e) 0,60 mol/l c) 0,30 mol/l 6. Alternativa c. 7. a) fusão S L b) vaporização L V c) sublimação S V d) ponto triplo S L V e) sólido f) líquido g) vapor 8. a) PF 0 C c) 4,58 mmhg b) PE 100 C d) 0,01 C 40 FÍSIC-QUÍMICA Caderno de Atividades Gabarito

41 9. a) solvente b) solução 30. solvente, soluto 31. solvente 3. menos, mais 33. a) mais b) diminui c) aumenta 34. aumenta 35. Alternativa b. Solução da célula é hipertônica em relação a solução. 36. osmose reversa 37. Alternativa d. água doce água salgada: osmose água salgada água doce: osmose reversa 38. solução 39. a) isotônica b) hipertônica c) hipotônica 40. a) pressão osmótica b) diferença entre os níveis do líquido c) densidade da solução d) aceleração da gravidade 41. Alternativa d. π MRT π 0,06 0,08 88 π 1,31 atm 4. Alternativa b. π MRT π 0,15 mol/l 0, π 3,7 atm 10 g/l 0,06 mol/l M 15 C 88 K T b) CaCl C partículas 0,3 3 0,9 mol/l c) Ca(N 3 ) C partículas 0,3 3 0,9 mol/l d) Al(N 3 ) 3 C partículas 0, 4 0,8 mol/l e) C 6 H 1 6 C partículas 0, mol/l 44. Alternativa a. Célula em meio isotônico nada acontece; em meio hipotônico incha e ocorre lise. 45. a) errado: são coloides; b) errado temperatura de ebulição da água salgada é maior que a temperatura de ebulição da água pura. c) correto; d) correto n: total: 0,0 mol/l sacarose: total: 0,01 mol/l; e) correto 46. Alternativa a. m π MRT, M MV logo π m MV RT,8,46 M0,5 0, M 56 g/mol C H Alternativa e. Na osmose, ocorre passagem de solvente pela membrana semipermeável, que se desloca da solução mais diluída para a mais concentrada. Pelo enunciado, uma solução 0,15 mol/l de NaCl apresenta igual pressão osmótica das soluções presentes nas células humanas. H NaCl Na + + Cl 0,15 mol/l 0,15 mol/l 0,15 mol/l Portanto, nas células humanas o número total de partículas dispersas é 0,30 mol/l. A solução externa possui maior concentração: H NaCl Na + + Cl 0,0 mol/l 0,0 mol/l 0,0 mol/l Portanto, na solução externa o número total de partículas será maior (0,40 mol/l), o que leva à passagem de solvente da célula para a solução externa. 48. PE NaCl PE KCl > PE H itens corretos: a, b, e 43. Alternativa a. Ca(N 3 ) C partículas 0, 3 0,6 mol/l a) Na S 4 C partículas 0, 3 0,6 mol/l 49. a) isotônica π glicose π sangue 7,8 atm b) π MRTi NaCl Na + + Cl i π 0,16 0,08 98 π 7,8 atm Cap. 4 Propriedades Coligativas 41

42 1. Alternativa d. A pressão de vapor depende apenas da temperatura e da estrutura de suas moléculas.. Alternativa b. C H 5 H e CCl 4 : pois 700 mmhg é menor que 813 mmhg e 843 mmhg. 3. Alternativa b. Pv solvente. Pv solução 4. Alternativa d. maior volatilidade menor quantidade de soluto dissolvido P III P I P II Pressão de vapor (mmhg) T A B C I II III Temperatura ( C) 5. Alternativa b. A: líquido mais volátil que a água pura. B: qualquer solução aquosa de soluto não volátil. ANA LÍVIA JUST/acervo da editora 6. a) curva I: H : ligação de hidrogênio (mais numerosas do que a do álcool); curva II: CH 3 CH H: ligação de hidrogênio; curva III: CH 3 CCH 3 : ligação dipolo-dipolo devido à presença do grupo polar: b) curva AB ficará mais inclinada para a direita, pois quanto mais líquido levará mais tempo para entrar em ebulição. A temperatura de ebulição é a mesma com o aumento do patamar. A' ( C) B' 7. Corretos: 4, 5 e 6. C Tempo 8. Alternativa a. patamar 1: água pura: PE constante; reta : solução aquosa C 6 H mol/l; reta 3: solução aquosa 10 1 mol/l. 9. A temperatura de ebulição da água, é maior do que 97,4 C devido a presença de soluto não volátil (NaCl) que aumenta a temperatura de ebulição da água. 10. Soluto molecular não dissocia, soluto iônico dissocia. Para uma mesma concentração o número de partículas dispersas do soluto será maior no soluto iônico. Cálculo da concentração em mol/l m solução A M MV M 34, M 0,1 mol/l A A ,1 mol/l 0,1 mol/l m solução B M MV M 18 M 0,1 mol/l B B ,1 mol/l 0,1 mol/l m solução C M MV M 58,5 M 0,1 mol/l C íons total maior que 0,1 mol/l 5,85 1 0,1 mol/l a) P A P B > P C b) Solução C, pois temos maior número de partículas dispersas. 11. a) I. MgS 4 Mg + + S 4 0, mol 0, mol 0, mol total 0,4 mol II. K S 4 K 1+ + S 4 0,1 mol 0, mol 0,1 mol total 0,3 mol III. Al (S 4 ) 3 Al S 4 0,1 mol 0, mol 0,3 mol total 0,5 mol 4 Físico-Química Caderno de Atividades Gabarito

43 IV. ZnS 4 Zn + + S 4 0,1 mol 0,1 mol 0,1 mol total 0, mol V < II < I < III b) 1 mol 174 g 0,1 mol x 17,4 g C m V C 17,4 C 5,8 g/l 3 1. Alternativa c. Y NaCl Na + + Cl 0,1 mol/l 0,1 mol/l 0,1 mol/l total 0, mol/l W HCl H + + Cl 0,3 mol/l 0,3 mol/l 0,3 mol/l total 0,6 mol/l 13. Alternativa a. tcy > tcw Com a adição de cloreto de sódio, a temperatura de ebulição da água do banho, com relação à da água pura, era maior devido ao aumento do número de partículas de soluto (efeito ebulioscópico). aquecimento do meio de cultura provocava a desnaturação da proteína, ou seja, a proteína perdia a sua estrutura tridimensional. 14. Alternativa e. Como a sacarose é um soluto que não dissocia na água, podemos verificar que cada 0,5 mol de soluto aumenta a temperatura de ebulição da água de 0,5 C; portanto, no experimento B, a temperatura de ebulição da água é 100,50 C. Experimento A: Na S 4 Na + + S 4 1 mol mol 1 mol total 3 mol A temperatura de ebulição da água é 101,50 C. 15. Pressão 17. ponto A: equilíbrio: sólido vapor ponto B: ponto triplo: sólido líquido vapor ponto C: equilíbrio: sólido líquido ponto D: equilíbrio: líquido vapor ponto E: ponto crítico 18. Alternativa b. A concentração da solução X é menor que 0,9%, pois o volume do glóbulo aumentou, isto é, entrou água. A concentração da solução Y é igual a 0,9%, pois o volume do glóbulo não se alterou. A concentração da solução Z é maior que 0,9%, pois o volume do glóbulo diminuiu, isto é, saiu água. 19. êmbolo final (I) P ext. > P osm. NaCl(aq) 0,15 mol/l litros NaCl(aq) 0,30 mol/l 1 L parede semipermeável resistente água pura 1 litro água pura L 0. Alternativa a. KBr K + + Br 0, mol/l 0, mol/l 0, mol/l total 0,4 mol/l FeBr 3 Fe Br 0,1 mol/l 0,1 mol/l 0,3 mol/l total 0,4 mol/l fenômeno: osmose reversa I. Correta: π KBr π FeBr3 ; II. Correta: Pv KBr Pv FeBr3 ; III. Incorreta: não haverá passagem de solvente, pois as soluções têm a mesma pressão de vapor; IV. Incorreta: igual; V. Incorreta: balão A: 0, mol/l np 0,4 mol/l balão B: 0,1 mol/l np 0,4 mol/l (II) Temperatura 16. (01) Correta: (ver gráfico); (0) Errada: linha A C E representa o equilíbrio S L; (04) Correta: (ver gráfico); (08) Correta: (ver gráfico); (16) Errada: ponto C: equilíbrio S L; (3) Correta: 1 atm e 8 C: C (g) soma: Alternativa a. I. 0,03 mol/l; fraco a < 5% II. H 3 CCH H + + H 3 C C 0,03 mol/l 0,03 < np < 0,06 III. CaCl Ca + + Cl 0,01 mol/l 0,01 mol/l 0,0 mol/l total 0,03 mol/l P II < P I P III ; π I π III < π II ; ΔT I ΔT III < ΔT II Cap. 4 Propriedades Coligativas 43

44 . A água vai passar de A para B, isto é, da solução mais diluída para a solução mais concentrada. Vamos chamar x a quantidade de água que passou de A para B. No equilíbrio, as soluções terão a mesma concentração em mol/l. (Y). a) A M A V A M' A V' A 0,1 5 y (5 x); B M B V B M' B V' B 0, y( + x) b) A 0,1 5 y 35 y 0,13 mol/l 9 Resolvendo, temos: x 10 9 L V' A 9 9 L V' B 9 9 L 1. a) Curva: C Justificativa: na pressão de 700 mmhg, o ponto de ebulição do líquido representado pela curva C é de, aproximadamente, 75 C. b) Curva A: ácido acético; Curva B: água, Curva C: tetracloreto de carbono. c) d) solução: KCl Pressão (mmhg) C B A Curva I: glicose Curva II: KCL Temperatura ( C) Justificativa: esta solução apresenta maior n o de partículas de soluto dispersas na solução. KCl(aq) K + (aq) + Cl (aq) 0,1 mol 0,1 mol 0,1 mol total de 0, mol de partículas (0,1 mol de k + 0,1 mol Cl ). a) Curva: A Justificativa: é a solução menos concentrada. b) Solução isotônica: C 9 g/l evaporação V 1 L V (V 1 10% V 1 ) C 1 9 g/l C C 1 V 1 C V 9 C ( 0,) C 10 g/l 44 FÍSIC-QUÍMICA Caderno de Atividades Gabarito

45 3. a) Líquido A: água. Líquido B: etanol. b) De acordo com o gráfico, na temperatura de 5 C: Pressão de vapor H 5 mmhg Pressão de vapor Etanol 55,00 mmhg A variação (D) da altura h é: Dh Pressão de vapor do etanol Pressão de vapor-d água Dh 55,00 5 Dh 30,00 mmhg c) Líquido A. Justificativa: o número de ligações de hidrogênio presentes entre as moléculas de água é maior que as ligações de hidrogênio presentes entre as moléculas de etanol. d) A temperatura na qual não mais se observará desnível na coluna de mercúrio corresponde aquela na qual a pressão de vapor do etanol será igual a pressão de vapor-d água. A pressão de vapor-d água a 5 C é 5 mmhg. Para que o álcool apresente a mesma pressão de vapor ele deverá estar na temperatura de 10 C. 4. a) Pressão de vapor de um líquido é a pressão causada na superfície do líquido quando este se encontra em equilíbrio com o seu vapor. A pressão de vapor de um líquido puro depende: da natureza do líquido e da temperatura na qual o líquido se encontra. Numa solução aquosa, quanto maior for o n o de partículas de soluto presente, maior será a interação da água com o soluto e, portanto maior será interferência causada na pressão de vapor. A solução I apresenta menor pressão de vapor em relação à água pura, pois na solução as forças de interação entre a água e os íons são do tipo íon- -dipolo, que são forças de atração mais intensas do que as forças de atração que ocorrem entre as moléculas de água (ligações de hidrogênio). Desta forma, a solução demora mais para atingir o equilíbrio líquido-vapor do que a água pura, na mesma temperatura. b) NaN 3 (aq) 0,1 mol/l NaN 3 (aq) Na + (aq) + N 3 (aq) 0,1 mol/l 0,1 mol/l 0,1 mol/l Total de 0, mol/l de partículas dispersas. Solução II: v 0,5 L KN 3 (aq) 0,1 mol/l KN 3 (aq) K + (aq) + N 3 (aq) 0,1 mol/l 0,1 mol/l 0,1 mol/l Total de 0, mol/l de partículas dispersas. Solução III: v L C 1 H 11 (aq) C 1 H 11 (aq) 0, mol/l 0, mol/l Total de 0, mol/l de partículas dispersas. P v H Soluções T ( C) Como as soluções apresentam o mesmo n o de partículas dispersas por litro, também devem apresentar a mesma pressão de vapor. 5. a) π M R T i π 0,15 8,3 310 π 771,9 kpa b) A bebida não é isotônica. Justificativa a bebida energética contém: 35 g de sacarose (aproximadamente 0,10 mol). 0,015 mol de sais monovalentes (i ). Volume da bebida 500 ml 0,5 L. Cálculo da pressão osmótica da bebida: 1. Em relação à sacarose: π M R T π 0,10/0 5 8,3 310 π 56,63 kpa. Em relação aos sais monovalentes: π M R T i π 0,015/0 5 8,3 310 π 154,38 kpa π total 56, ,38 681,01 kpa, que é um valor menor que a pressão osmótica do sangue. 6. a) Curva I solução de sacarose 0,1 mol/l Curva II solução 0,1 mol/l de NaH Na + + H Curva III solução 0,1 mol/l de MgCl Mg + + Cl Pressão Temperatura b) Solução: MgCl (aq), pois possui maior n o de partículas de soluto dispersas na solução. c) Pressão osmótica: sacarose < NaH < MgCl. I II III Cap. 4 Propriedades Coligativas 45

46 Gabarito Capítulo 5 Termoquímica 1. Qreação Qágua, Qágua mc Δθ Qreação Qreação cal ou Qreação 4 kcal. a) A reação libera calor pois houve aumento da temperatura. M 1 mol/l b) Dados NaH HCl V 50 ml 0,05 L n MV 0,05 mol d m V m 100 g M 1 mol/l V 50 ml 0,05 L n MV 0,05 mol Q mc Δθ Q 100 4, J 0,05 mol.96 J x x J 1 mol 3. Dados CsH M 0, mol/l M 0,4 mol/l HCl V 100 ml 0,1 L V 50 ml 0,05 L n MV 0,0 mol d 1 g/ml 1 m 150 n MV 0,0 mol m 150 g Q mc Δθ Q 150 4, 17,8 Q 1.11,4 J 0,0 mol 1.11,4 J x x J 1 mol 4. ΔH 4 kj 5. exotérmica ΔH < 0 6. H + 1/ H ΔH 4 kj 5 mol de H 7. H + 1/ H ΔH 4 kj 8. H H + 1/ absorvem 4 kj 9g absorvem x x 11 kj 46 4 kj liberam x x 1.10 kj 18 g liberam 4 kj g liberam x x 4.00 kj ΔH +4 kj endotérmica (absorção) g 10. C0H4 libera 1 mol de H M 8 g/mol 8 g liberam kj 10 g liberam x x 471,6 kj Físico-Química Caderno de Atividades Gabarito Gab_FisicaQuimica_Cap5.indd 46 3/3/16 11:06 AM

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